3D打印技术在口腔医学领域的应用

3D打印技术在口腔医学领域的应用

2021-02-02 1

目前,3D打印技术发展迅速,其在牙科行业的应用尤为引人注目。3D打印技术自然与牙科行业相匹配。第一,由于每个患者的牙齿特征不同,生成的三维数据也不同,3D打印技术可以实现口腔医疗产品的个性化生产;二是由于牙齿结构复杂,传统工艺会导致口腔医疗产品精度的偏差,容易引起患者不适,3D打印技术可以满足口腔行业精准、复杂、量身定制的需求;第三,因为大多数患者期待快速有效的治疗,所以口腔医疗产品的传统加工方法比较慢,3D打印技术可以显著加快治疗过程。

3D打印技术在口腔修复中的应用主要包括可摘义齿、种植牙和矫治器。

1.可摘义齿。

传统的义齿加工无法脱离牙科技师制作蜡模和铸造牙冠的手工技能,导致义齿返工率高,不仅降低了牙科技师的工作效率,也降低了患者佩戴义齿的舒适度。与高度依赖人工的传统义齿加工方式相比,数字化牙科技术以扫描、软件和自动化加工设备取代了大量的人工劳动,尤其是3D打印技术的出现,加速了牙科行业从传统的劳动密集型行业向技术型行业的转变。

义齿金属内冠采用传统手工工艺制作。首先根据患者口腔印模浇注石膏模型,然后根据石膏模型制作瓷牙蜡模。然后进入金属内冠蜡损铸造阶段,主要包括铸造通道安装、包埋、蜡损、铸造四个步骤。金属内冠经过表面处理和精加工,最终形成瓷牙。

蜡型制成的蜡在加工过程中容易收缩变形,而且由于金属内冠的铸造工艺是热加工,容易造成金属变形,这些因素造成的偏差会给佩戴者带来不适,而义齿的返工会增加加工成本和患者坐在椅子旁边的时间。传统的义齿加工主要依靠牙科技术人员的个人技能和经验,这是一项劳动密集型的工作。

计算机数控加工技术使义齿加工进入数字化制造技术阶段。利用数控加工技术制造义齿金属内冠,不需要经过人工蜡模和失蜡铸造冠的过程,取而代之的是数字化口腔模型扫描、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和自动切冠工艺。在这个过程中,通过数字扫描、设计和加工设备来完成控制义齿精度的任务,从而保证金属内冠的精度,让患者拥有高度定制和舒适的瓷牙。

用数控机床加工金属冠时,需要使用工具在金属毛坯上铣削金属冠。与数控加工相比,三维金属印刷技术在冠部生产成本和效率方面更具优势。牙冠铸造也使用3D打印蜡模或者用来代替蜡模的3D打印树脂模型,这些技术也具有数字化的特点。

第二,用具。

3D打印技术在牙科矫治器中的应用主要集中在舌侧矫治器和隐形透明矫治器。舌侧矫治器的3D打印技术多为SLM技术。与传统的熔模铸造方法相比,采用SLM技术印刷的金属舌侧矫治器可以实现个性化托槽的直接成型,避免出现空洞、空洞等铸造缺陷。

3D打印是整个产品流程的重要组成部分。大多数隐形透明矫治器采用SLA技术和DLP技术,3D打印技术可以实现不同矫正阶段牙模的批量定制生产。虽然全球主要隐形透明家电制造商已经收获了一个市场,但中国也出现了一些3D打印隐形透明家电市场。

第三,口腔种植。

传统的种植牙,也称为人工牙根,都采用统一的标准模型,尺寸相对固定,很难与患者的拔牙窝完全匹配。而且植入手术非常复杂。医生需要先在患者的牙槽骨上打孔固定假牙的锥形种植体,然后在锥形种植体固定后通过二次手术将其放入牙冠中(这个过程需要几个月的时间)。整个治疗周期大约需要6-8个月。

随着3D打印技术在定制种植牙领域的应用,医生只需要微创拔牙、种植牙和牙冠修复。据了解,基于三维打印技术的数据概念,医生可以通过CBCT扫描和三维打印技术获得患者牙齿、牙龈和牙槽骨的完整数据,重建患者的三维颌骨模型,有利于模拟种植手术环境和设计优秀的机械种植部位。

此外,3D打印的种植牙重塑了患者原有的牙齿,省去了准备种植牙和植入骨粉的步骤,不仅可以避免种植牙手术带来的反复创伤,还可以大大缩短治疗周期。由此可见,3D打印技术在口腔医学领域的应用,不仅可以提高患者手术时的舒适度,减轻患者的心理负担,还可以满足微创、准确、快速、即时的牙齿佩戴需求。

除了以上三类产品,3D打印技术也被广泛用于制作口腔模型。口腔模型是正畸治疗的重要参考标准。传统的石膏牙模容易老化、断裂,存放不方便。而且石膏牙模的制作过程效率低,不准确。

上图是利用3D打印技术制作的模型。三维打印技术在制作实体牙模型中的应用,可以减轻患者在正畸治疗过程中的痛苦,为医生提供方便。与传统制造工艺相比,三维打印牙模更加高效、经济,具有很强的实用价值。三维打印技术是口腔医学领域的前沿应用技术,正在成为该领域的主流技术。

结束.

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